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<meta name="description" content="在Ardb的设计中， 编解码层是一个很重要的环节。编解码层的存在， 屏蔽了各种kv存储实现的不同，可以在任意一个简单的kv存储引擎上， 封装实现string， hash， list， set， sorted set等复杂类型的数据结构。这里简单介绍下Ardb中的编解码层的设计实现。
Overview首先，有这样的设计约定：  

所有的数据结构，都可以被一对或者多对简单key-value表示
每种">
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所有的数据结构，都可以被一对或者多对简单key-value表示
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Overview首先，有这样的设计约定：  

所有的数据结构，都可以被一对或者多对简单key-value表示
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  <title> Ardb内部编解码格式 | 隐去其闻 </title>
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          <h1 class="post-title" itemprop="name headline">
            
            
              
                Ardb内部编解码格式
              
            
          </h1>
        

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            <span class="post-meta-item-text">发表于</span>
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              2014-11-22
            </time>
          </span>

          
            <span class="post-category" >
              &nbsp; | &nbsp;
              <span class="post-meta-item-icon">
                <i class="fa fa-folder-o"></i>
              </span>
              <span class="post-meta-item-text">分类于</span>
              
                <span itemprop="about" itemscope itemtype="https://schema.org/Thing">
                  <a href="/categories/Ardb/" itemprop="url" rel="index">
                    <span itemprop="name">Ardb</span>
                  </a>
                </span>

                
                

              
            </span>
          

          
            
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                &nbsp; | &nbsp;
                <a href="/Ardb/2014/11/22/ardbcodec.html#comments" itemprop="discussionUrl">
                  <span class="post-comments-count ds-thread-count" data-thread-key="Ardb/2014/11/22/ardbcodec.html" itemprop="commentsCount"></span>
                </a>
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        </div>
      </header>
    


    <div class="post-body" itemprop="articleBody">

      
      

      
        <p>在Ardb的设计中， 编解码层是一个很重要的环节。编解码层的存在， 屏蔽了各种kv存储实现的不同，可以在任意一个简单的kv存储引擎上， 封装实现string， hash， list， set， sorted set等复杂类型的数据结构。这里简单介绍下Ardb中的编解码层的设计实现。</p>
<h2 id="Overview"><a href="#Overview" class="headerlink" title="Overview"></a>Overview</h2><p>首先，有这样的设计约定：  </p>
<ul>
<li>所有的数据结构，都可以被一对或者多对简单key-value表示</li>
<li>每种数据结构，至少包含一个元信息key-value对(meta)，用于保存额外的信息（db，类型，expire时间等）；如hash、set、list、sorted set等复杂结构均是每个key对应有一个meta</li>
</ul>
<h2 id="内部Key的格式"><a href="#内部Key的格式" class="headerlink" title="内部Key的格式"></a>内部Key的格式</h2><p>对于所有的Key， 包含同样的前缀，编码格式定义如下：</p>
<pre><code>[&lt;namespace&gt;] &lt;key&gt; &lt;type&gt; &lt;element...&gt;
</code></pre><p>Note： namespace 为可选部分。<br><a id="more"></a></p>
<ul>
<li>namespace用于支持类似redis中的库概念；可以为任意字符串</li>
<li>key则是一个变长二进制字符串</li>
<li>type用于定义一个简单key-value的类型，此类型隐含表明key的数据结构类型;一个字节</li>
<li>meta信息的key中type固定为KEY_META；具体类型将在value中定义（参考下一节）</li>
<li>除以上三部分外，不同类型的key可能有附加字段；如Hash的key可能需要附加field字段</li>
</ul>
<h2 id="内部Value的格式"><a href="#内部Value的格式" class="headerlink" title="内部Value的格式"></a>内部Value的格式</h2><p>内部Value则比较复杂，编码均以type开始， type取值即上节定义的KeyType</p>
<pre><code>&lt;type&gt; &lt;element...&gt;
</code></pre><p>后续格式根据各种类型定义不同.</p>
<h2 id="Codec"><a href="#Codec" class="headerlink" title="Codec"></a>Codec</h2><p>所有编码格式如下：</p>
<pre><code>                     KeyObject                                                   ValueObject
String      [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_META                                   KEY_STRING &lt;MetaObject&gt;
Hash        [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_META                                   KEY_HASH &lt;MetaObject&gt;
            [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_HASH_FIELD &lt;field&gt;                     KEY_HASH_FIELD &lt;field-value&gt;
Set         [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_META                                   KEY_SET &lt;MetaObject&gt;
            [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_SET_MEMBER &lt;member&gt;                    KEY_SET_MEMBER
List        [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_META                                   KEY_LIST &lt;MetaObject&gt;
            [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_LIST_ELEMENT &lt;index&gt;                   KEY_LIST_ELEMENT &lt;element-value&gt;
Sorted Set  [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_META                                   KEY_ZSET &lt;MetaObject&gt;
            [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_ZSET_SCORE &lt;member&gt;                    KEY_ZSET_SCORE &lt;score&gt;
            [&lt;namespace&gt;]  &lt;key&gt; KEY_ZSET_SORT &lt;score&gt; &lt;member&gt;             KEY_ZSET_SORT
</code></pre><h2 id="Del的实现"><a href="#Del的实现" class="headerlink" title="Del的实现"></a>Del的实现</h2><p>所有的数据结构都有保存meta的一个key-value，而meta信息的key编码格式是统一的，因此在ardb中是不可能出现不同数据结构有相同名字的情况。<br>Del实现中会先查询meta的key-value，得到具体数据结构类型，然后执行对应的删除工作， 类似如下的步骤：  </p>
<ul>
<li>查询指定key的meta信息，得到数据结构类型</li>
<li>根据具体类型，执行删除工作</li>
<li>所以一次del至少需要 一次读 + 后续删除写操作 </li>
</ul>
<h2 id="Expire的实现"><a href="#Expire的实现" class="headerlink" title="Expire的实现"></a>Expire的实现</h2><p>在一个key-value存储引擎上支持复杂数据结构的expire过期数据的实现比较困难，ardb中则用几个特殊技巧实现了对所有数据结构的过期（expire）的支持，感兴趣的朋友可以一起讨论下。<br>具体实现如下： </p>
<ul>
<li>meta的value中保存expire信息， 用绝对unix时间（ms）保存；</li>
<li>基于以上设计，ttl/pttl等查询ttl的操作只需要一次读meta即可完成；</li>
<li>基于以上设计，任何对meta信息的读取，都会触发expire的判断，由于对meta信息的读操作是必须的步骤，这里无需额外的读操作</li>
<li>创建一个namespace <code>TTL_DB</code>专门存放TTL排序信息。</li>
<li>保存设置expire时间到meta时， 当expire时间非0时，额外保存一个key-value， type为<code>KEY_TTL_SORT</code>； key的编码格式为 <code>[TTL_DB] &quot;&quot; KEY_TTL_SORT &lt;ttl&gt; &lt;key&#39;s namespace&gt; &lt;key&gt;</code>, value为空；所以类似<code>expire &lt;key&gt;</code>等设置过期时间的操作，在ardb的实现中将会多一次写操作；</li>
<li>在自定义的comparator中，对<code>KEY_TTL_SORT</code>类型的key比较规则为先比较<code>&lt;expire time&gt;</code>，这样<code>KEY_TTL_SORT</code>数据将会以过期时间远近保存在一起</li>
<li>ardb中独立启动一个线程，每隔一定时间（100ms）顺序扫描<code>KEY_TTL_SORT</code>类型数据；当过期时间小于当前时间，即可触发删除操作；当过期时间大于当前时间，即可终止本次扫描</li>
</ul>

      
    </div>

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    </footer>
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          <p class="site-author-name" itemprop="name">yinqiwen</p>
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